Специальная часть
1.1 Статические характеристики транзисторов
Статическим режимом работы транзистора называется такой режим, при котором изменение входного тока или напряжения не вызывает изменение выходного напряжения. Статические характеристики каскада, включённого по схеме с ОБ, измеряются по общей схеме, изображённой на (рисунок 1.)
Рисунок - 1 Схема измерений статических параметров транзистора с ОБ.
Статические характеристики транзисторов бывают двух видов: входные и выходные.
Входные характеристики – это зависимость входного тока от входного напряжения при постоянном выходном напряжении. Для схемы с общей базой
IЭ = f (UБЭ) при UБК = const.
Входные характеристики представляют собой прямую ветвь открытого p-n перехода. При увеличении выходного напряжения UКЭ носители заряда быстрее пролетают базу, рекомбинируют, следовательно, и ток базы уменьшается. Поэтому характеристика при UКЭ > 0 будет проходить ниже.
Резистором R1 изменяется напряжение база-эмиттер, а резистором R2 поддерживается постоянным UБК. Обычно входные характеристики измеряются при двух значениях постоянного напряжения UБК (рисунок 1.1,а).
Выходная характеристика – это зависимость выходного тока от выходного напряжения при постоянном входном токе. Для схемы включения с общей базой
IК = f (UБК) при IЭ = const.
Из рисунка 1.1., б видно, что выходные характеристики представляют собой прямые линии, почти параллельные оси напряжения.
Это объясняется тем, что коллекторный переход закрыт независимо от величины напряжения база-коллектор, и ток коллектора определяется только количеством носителей заряда, проходящих из эмиттера через базу в коллектор, т. е. током эмиттера.
Рисунок - 1.1 Статические характеристики транзистора с ОБ: а – входные; б – выходные.
Статические характеристики транзистора по схеме оэ
На рисунке 1.2 изображена схема установки для измерения статических характеристик транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером.
Рисунок - 1.2 Схема измерений статических параметров транзистора с ОЭ.
Входная характеристика для схемы включения с общим эмиттером (рисунок - 1.3, а)
IБ = f (UБЭ) при UБК = const.
Выходная характеристика для схемы включения с общим эмиттером (рисунок - 1.3, б)
IК = f (UКЭ) при IБ = const.
Рисунок - 1.3 Статические характеристики транзистора с ОЭ: а – входные; б – выходные.
1.1.2 Динамический режим работы транзистора
Понятие о динамическом режиме
Динамическим режимом работы транзистора называется такой режим, при котором в выходной цепи стоит нагрузочный резистор, за счёт которого изменение входного тока или напряжения будет вызывать изменение выходного напряжения.
На рисунке 1.4 резистор RК – это коллекторная нагрузка для транзистора, включённого по схеме с ОЭ, обеспечивающая динамический режим работы.
EК = URК + UКЭ
URК = IКRК
EК = UКЭ + IКRК
UКЭ = EК – IКRК
где последнее выражение – это уравнение динамического режима работы транзистора.
Рисунок – 1.4 Схема включения транзистора в динамическом режиме с ОЭ.
1.1.3 Динамические характеристики и понятие рабочей точки
Уравнение динамического режима является уравнением выходной динамической характеристики. Так как это уравнение линейное, выходная динамическая характеристика представляет собой прямую линию и строится на выходных статических характеристиках (рисунок - 1.5). Две точки для построения прямой находятся из начальных условий. IК при UКЭ = 0 называется током коллектора насыщения. Выходная динамическая характеристика получила название нагрузочной прямой. По нагрузочной прямой можно построить входную динамическую характеристику. Но поскольку она очень близка к входной статической характеристике при UКЭ > 0, то на практике пользуются входной статической характеристикой. Точка пересечения нагрузочной прямой с одной из ветвей выходной статической характеристикой для заданного тока базы называется рабочей точкой транзистора (РТ). Рабочая точка позволяет определять токи и напряжения, реально существующие в схеме.
Рисунок – 1.5 Построение рабочей точки биполярного транзистора.
|
|
